Titre original :

Modélisation et caractérisation thermique de transistors de puissance hyperfréquence GaN et conséquences sur la fiabilité de modules radars d’émission/réception en bande X

Titre traduit :

Thermal modeling and characterization of microwave GaN transistors and consequences on the reliability of transmitter/receiver radar modules for X-band application

Mots-clés en français :
  • Thermoréflectance

  • Transistors de puissance
  • Thermographie
  • Spectroscopie Raman
  • Radar
  • Bande X
  • Nitrure de gallium
  • Transistors à effet de champ à dopage modulé
  • Langue : Français
  • Discipline : Micro et Nanotechnologies, Acoustique et Télécommunications
  • Identifiant : 2015LIL10135
  • Type de thèse : Doctorat
  • Date de soutenance : 03/12/2015

Résumé en langue originale

Ce document traite de la modélisation et de la caractérisation thermique de transistors de puissance GH25 pour des applications Radar en bande X. Les performances et la fiabilité sont liées à l’auto-échauffement dans les composants. Une estimation précise de la température en conditions réelles d’utilisation est nécessaire. Pour ces raisons, nous avons développé un modèle thermique utilisant un outil paramétrable pour extraire la température maximale du transistor. Les résultats de simulation ont été comparés à des mesures de température en périphérie du point chaud. Ces mesures ont été réalisées par thermographie IR, thermoréflectance et spectrométrie Raman pour valider la précision des modèles thermiques en mode de fonctionnement DC, pulsé et pour la première fois CW. Une nouvelle formule basée sur le comportement thermique réel du transistor a été définie dans le but d’améliorer les calculs du taux de défaillance des systèmes Radar en utilisant la méthode FIDES.

Résumé traduit

This document deals with the thermal modeling, the thermal characterization and the reliability of the GH25 power transistors for X band applications. The performances and the reliability are linked to the self-heating inside the component. An accurate temperature assessment in real operating conditions is therefore required. For these reasons, a dedicated in-house thermal model has been developed using a parameterized tool to extract the maximum temperature of the transistor. The simulation results have been compared with the temperature measurements in the vicinity of the hotspot. These measurements have been performed using IR thermography, thermoreflectance and Raman spectroscopy to validate the thermal models accuracy in DC, pulsed and for the first time, in CW operating conditions. A new formula based on the real thermal behavior of the transistor has been defined to improve the reliability rate calculation in Radar mode using the FIDES methodology.

  • Directeur(s) de thèse : Gaquière, Christophe
  • Laboratoire : Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie
  • École doctorale : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)

AUTEUR

  • Baczkowski, Lény
Droits d'auteur : Ce document est protégé en vertu du Code de la Propriété Intellectuelle.
Accès libre